## Karakterisasi fisik dan kimiawi bentonite untuk membedakan natural sodium bentonite dengan sodium bentonite hasil aktivasi
Cecep Ruskandi * , Ari Siswanto, R. Widodo Jurusan Teknik Pengecoran Logam, Politeknik Manufaktur Bandung Kota Bandung, 40135, Indonesia Email: cecep@polman-bandung.ac.id
Manuscript Received: January 10, 2020;  Accepted: February 26, 2020

## Abstrak
Bentonit adalah mineral yang cukup luas penggunaannya baik dalam bidang pertambangan maupun sebagai pengikat pasir cetak dalam bidang pengecoran logam. Secara alami bentonite ada dua jenis yaitu Na bentonite ( swelling bentonite) dan Ca bentonite ( non swelling bentonite). Melalui aktivasi menggunakan Na 2 CO 3 terjadi pertukaran kation Ca oleh Na sehingga dihasilkan  Na  bentonite  hasil  aktivasi  ( activated Na  bentonit).  Penelitian  ini  dilakukan  untuk  menemukan  karakteristik pembeda antara Na bentonite yang alami terhadap Na bentonite hasil aktivasi menggunakan berbagai metode karakterisasi yaitu  XRD,  SEM/EDS,  pengujian  indeks Swelling ,  titrasi,  serta  uji  reaksi  identifikasi.  Na  bentonite  alami  diberi  kode sampel A, sedangkan Na bentonite hasil aktivasi diberi kode sampel AC. Hasil pengujian XRD menunjukkan bahwa pada bentonite  alami  tersusun  atas  senyawa  montmorrilonit  dan  senyawa  yang  mengandung  Al,  Si  dan  O.  Bentonite  hasil aktivasi tersusun atas senyawa montmorrilonit dan kwarsa. Hasil pengujian SEM/EDS menunjukkan bahwa Na bentonite hasil aktivasi memiliki morfologi permukaan butiran yang lebih halus daripada bentonite alami. Na bentonite alami ternyata memiliki nilai indeks swelling lebih besar daripada Na bentonite hasil aktivasi. Indeks swelling Na bentonite alami berkisar antara 29 – 35 ml, sedangkan indeks swelling bentonite hasil aktivasi berkisar antara 15 – 22 ml. Hasil pengujian titrasi mengindikasikan bahwa pada Na bentonite hasil aktivasi mengandung anion CO 3 2- lebih banyak berdasarkan volume asam HCl yang terpakai dalam titrasi yaitu 2-10 ml dibandingkan Na bentonite alami yaitu 0,5 – 1 ml. Reaksi identifikasi anion menunjukkan  pada  Na  bentonite  hasil  aktivasi  terjadi  gelembung  gas  yang  tidak  ditemukan  pada  sampel  Na  bentonite alami.
Kata kunci : Na bentonite , alami, aktivasi, morfologi, indeks swelling , gelembung
Physical and chemical characterization of bentonite to distinguish natural sodium bentonite from activated sodium bentonite

## Abstrack
Bentonite is a mineral that widely used both in the mining sector and in the foundry industry as a molding sand binder. Naturally,  there are two types of bentonite namely  Na bentonite  (swelling  bentonite) and  Ca bentonite (non  swelling  bentonite).  Through  activation  using  Na 2 CO 3, Ca  cation  is  exchanged  by  Na  cation  resulting  in activated Na bentonite. The study  was conducted to  find  the distinguishing  characteristics between natural  Na bentonite  against  activated  Na  bentonite  using  various  characterization  methods,  namely  XRD,  SEM  /  EDS, Swelling index testing, titration, and identification reaction tests. Natural bentonite Na is designated  as sample A,  while  activated  bentonite  Na  is  designated  as  AC.  XRD  test  results  showed  that  the  natural  bentonite  is composed  of  montmorrilonite  compounds  and  other  compounds  containing  Al,  Si  and  O  elements.  while  the activated  bentonite  is  composed  of  montmorrilonite  and  quartz.  SEM  /  EDS  test  results  that  activated  Na bentonite has a finer surface morphology than that of natural bentonite. Natural Na bentonite appears to have a swelling  index  value  greater  than  that  value  of  activated  Na  bentonite.  The  swelling  index  of  natural  Na bentonite ranges from 29 to 35 ml while it is of  activated Na bentonite ranges from 15 to 22 ml. The result of titration test  indicate that the activated  Na bentonite contains  more CO 3 2- anions based on the volume of HCl acid  used  in  the  titration  which  is  2-10  ml  compared  to  natural  Na  bentonite  which  is  0.5-1  ml.  Anion identification  reaction shows that  gas bubbles appear in  activated  Na bentonite  while it did not  in  natural  Na bentonite sampel.
Keywords : Na Bentonite, natural, activated, morphology, swelling index, gas bubbles.

## 1. Pendahuluan
Bentonit  adalah  koloid  alam  dari  silikat aluminium terhidrasi.
Bentonit
memiliki kemampuan  mengembang,  sifat  penukar  ion,  luas permukaan  yang  besar  dan  mudah  menyerap  air.
Selain  itu,  adanya  keasaman  permukaan  bentonit terkait  dengan  asam  Bronsted  dan  asam  Lewis memungkinkan penggunaan bentonit sebagai katalis. Bentonit  merupakan  salah  satu  jenis  mineral  yang memiliki  beragam  manfaat dalam kehidupan  sehari- hari.  Bentonite  dapat  digunakan  sebagai  bahan
pengikat  pada  pasir  cetak  pengecoran,  bahan  baku pembuatan  semen,  keramik,  kosmetik,  krayon  serta sebagai  adsorben,  bidang  farmasi,  dan  lain sebagainya  [1].  Bentonit  sendiri  terdiri  dari  2 kelompok, yaitu sodium bentonit ( swelling bentonite)  dan  calcium  bentonit  ( nonswelling bentonite) [2].
Sodium  bentonit  mengandung  relatif  lebih banyak  ion  Na + dibandingkan  ion  Ca 2+ dan  Mg 2+ . Bentonit  ini  dapat  mengembang  hingga  8-15  kali apabila dicelupkan ke dalam air dan tetap terdispersi beberapa  waktu  di  dalam  air  [3].  Posisi  pertukaran ion terutama diduduki oleh ion natrium. Penggunaan utama bentonit adalah sebagai lumpur pembilas pada kegiatan  pengeboran,  pembuatan  pelet  biji  besi, penyumbat kebocoran bendungan dan kolam. Selain itu,  digunakan  juga  dalam  industri  minyak  sawit, farmasi  dan  sebagai  bahan  pengikat  pasir  cetak pengecoran  logam.  Area  penghasil  utama  sodium bentonit  di  dunia  adalah  dari  negara  bagian Wyoming, Montana, dan South Dakota USA [1].
Calcium  bentonit  mengandung  lebih  banyak ion  Ca 2+ dan  Mg 2+ dibandingkan  dengan  ion  Na + . Calcium bentonit kurang menyerap air, tetapi secara alamiah ataupun setelah diaktifkan, mempunyai sifat menghisap yang baik dan tetap terdispersi dalam air [3]. Posisi pertukaran ion lebih banyak diduduki oleh ion calcium dan magnesium. Ca bentonit dipergunakan  sebagai  bahan  pemucat  warna  pada proses  pemurnian  minyak  goreng,  katalis  pada industry  kimia,  zat  pemutih,  zat  penyerap  dan sebagai  filler  pada  industri  kertas  dan  polimer.  Ca bentonite dihasilkan dari berbagai wilayah pertambangan  di  hampir  seluruh  penjuru  dunia, termasuk  di  Indonesia  yang  tersebar  di  P.  Jawa,  P. Sumatera,  sebagian  P.  Kalimantan  dan  P.  Sulawesi dengan  cadangan  diperkirakan  lebih  dari  380  juta ton [4].
Pada aplikasinya di industri, untuk mendapatkan  karakteristik swelling yang  baik calcium  bentonite  diaktivasi  menjadi activated sodium  bentonite  melalui  proses  pertukaran  ion dengan mencampurkan bahan kimia natriumcarbonat (Na 2 CO 3 ) sehingga calcium bentonite tertransformasi  menjadi  sodium  bentonite.  Reaksi aktivasi  Ca  bentonite  menjadi  Na  bentonite  adalah sebagai berikut [5]:
Ca bentonite + NaCO 3  Na bentonite + CaCO 3
Disebut dengan activated sodium bentonite [6][7].
Na  bentonit  yang  diperoleh  dari  hasil  aktivasi  tidak sepenuhnya  memiliki  karakteristik  sama  dengan  Na bentonit  alami  [6].  Na  bentonit  alami  memiliki  luas permukaan  <  100m 2 /g  sedangkan  Na  bentonit  hasil aktivasi memiliki luas permukaan >100 m 2 /g [8].
Dalam  penggunaannya,  untuk  lebih  mendekatkan sifat-sifat  dari activated Na  bentonite  ke  Na bentonite  alami,  khususnya  sebagai  binder  pasir cetak  di  industri  pengecoran  logam,  Na  bentonite
alami dicampurkan ke dalam activated Na bentonite. Dalam  aspek  ekonomi  khususnya  di  Indonesia,  Na bentonit  alami  seharusnya  memiliki  harga  yang relatif  lebih  murah. Akan tetapi,  pada kenyataannya harga  bentonit  ini  masih  tetap  tinggi  karena dianggap  sebagai  bentonit  hasil  aktivasi.  Hal tersebut terjadi karena sangat minimnya pengetahuan tentang karakteristik yang membedakan antara  kedua  jenis  bentonit  tersebut.  Beberapa penelitian  terhadap  material  bentonit  yang  sudah dilakukan  di  antaranya  yaitu  oleh  Arief    Rahman yang melakukan sintesis dan karakterisasi organolempung  dari  bentonite  Indonesia  dengan menggunakan peralatan FTIR, XRD dan SEM serta kuantifikasi  kapasitas  tuka  kation  (KTK)  [9]. Penelitian  lainnya  dilakukan  oleh  Buchari  dan  muji Harsini  yang  mengkarakterisasi  bentonit  Pacitan untuk  mengetahui  komposisi  kimia,  sifat  fisik  dan sifat kimia  bentonit tersebut  [10]. Penelitian  lainnya dilakukan  oleh  Abdullahi  S.L  dan  Audu  yang mengkarakterisasi bentonit yang berasal dari Ashaka dan Tango negara bagian Gombe, Nigeria menggunakan  peralatan  XRF,  XRD,  IR  dan  SEM [11].
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  menemukan karakteristik pembeda antara Na bentonite alami terhadap Na bentonite hasil aktivasi yang berasal dari dua pemasok berbeda.  Na  bentonit  alami  menurut  pemasoknya didapatkan  dari  daerah  Wyoming,  Amerika.  Adapun beberapa  karakteristik  bentonit  yang  akan  diteliti  pada penelitian  ini  adalah  indeks swelling, morfologi  butiran, kandungan  fasa  atau  senyawa  penyusun  bentonit  dan keberadaan anion karbonat.

## 2. Metode Penelitian
Sampel  yang  digunakan  pada  penelitian  ini terdiri atas dua jenis yaitu sampel Na bentonite alami yang diberikan kode sampel A dan satu lagi yaitu Na bentonit  hasil  aktivasi  yang  diberikan  kode  sampel AC.  Sampel  A  keadaan  awalnya  berbentuk  batuan kecil  atau  bongkahan.  Sebelum  dilakukan  proses pengujian,  dilakukan  preparasi  terhadap  sampel  ini secara  mekanik  hingga  menjadi  bentuk serbuk  yaitu dengan cara peremukan, penggerusan  menggunakan ball  mill dari  bahan  logam  serta  pengayakan ( meshing )  hingga  lolos  saringan  200  mesh.  Selama proses  preparasi,  temperatur  sampel  dijaga  tetap pada  temperatur  ruang  agar  tidak  terjadi  panas berlebih  sehingga  akan  mengubah  sampel  secara kimiawi.  Sedangkan  sampel  AC  sudah  berbentuk serbuk  dan  tidak  perlu  persiapan  penggerusan  dan pengayakan,  tetapi  hanya  penyimpanan  untuk menghindari kelembaban.
Karakterisasi  fisik  bentonit  yaitu  analisis morfologi butiran. Setiap sampel bentonite dilakukan  dengan  menggunakan  alat Scanning Electron  Microscope (SEM). Scanning  Electron Microscope (SEM)  adalah  sebuah  mikroskop elektron yang digunakan untuk menyelidiki permukaan  dari  objek  solid  secara  langsung.    SEM
memiliki perbesaran 10 – 3000000x, depth of field 4 – 0.4 mm dan resolusi sebesar 1 – 10 nm [12]. SEM banyak dipergunakan untuk keperluan penelitian dan industri  karena  memiliki  keunggulan  perbesaran yang tinggi, depth of field yang besar, resolusi yang baik,  kemampuan  untuk  mengetahui  komposisi  dan informasi  kristalografi,  serta  morfologi  permukaan sampel  [13].  Pada  penelitian  ini  alat  SEM  yang dipergunakan adalah Hitachi seri SU 3500 yang ada di  Jurusan  Teknik  Pengecoran  Logam  Polman Bandung.  Pengamatan  morfologi  dilakukan  pada rentang pembesaran 50 hingga 300 kali. Pengambilan  gambar  dilakukan  pada  pembesaran 3000 kali dan 50 kali serta tegangan 3 kV. Pengujian dan analisis SEM dilakukan untuk mendapatkan data kualitatif  mengenai  morfologi  dan  ukuran  butiran bentonite yang alami dan yang telah diaktivasi.
Pengujian  indeks swelling juga  merupakan metoda  karakterisasi  fisik  bentonit.  Indeks Swelling menunjukkan  kemampuan  mengembang  bentonite apabila kontak dengan air. Indeks Swelling dianggap sebagai  indikator  yang  baik  oleh  para  ahli  untuk menilai  kualitas  bentonite.  Semakin  besar  nilai indeks swelling maka  kualitas  bentonite  semakin bagus.  Pengujian  ini  dilakukan  mengikuti  standar ASTM  D5890  yaitu  tentang Standard  Test  Method for  Swell  Index  of  Clay  Mineral  Component  of Geosynthetic  Clay  Liners [14].  Pengujian  dilakukan dengan cara menimbang 2 gr sampel bentonite yang kering dan halus  yang ditaburkan ke dalam aquades hingga  100  ml  secara  bertahap  tiap  0,1  gr.  Jeda waktu  antar  tiap  penambahan  bentonite  minimal  10 menit  untuk  memberikan  kesempatan  kepada bentonite  agar  mengalami  hidrasi  sepenuhnya  dan mengendap  sempurna  di  dasar  gelas  ukur.  Tahap tersebut  dilakukan  secara  berulang  sampai  seluruh bentonite  (2gr)  masuk  semuanya  ke  dalam  gelas ukur.  Sampel  yang  diuji  kemudian  ditutup  dan dibiarkan  selama  16  hingga  24  jam.  Setelah  waktu tersebut  tercapai,  catat  volume  pengembangan ( swelling )  bentonite  dalam  ml  dengan  toleransi hingga  0,5  ml.  Data  indeks swelling setiap  sampel dianalisis  berdasarkan  referensi  sehingga  dengan cara  tersebut  Na  bentonite  yang  alami  dan  Na bentonite hasil aktivasi dapat diverifikasi.
Metode karakterisasi kimiawi bentonit mencakup pengujian dengan XRD, titrasi dan reaksi identifikasi.  Pengujian  XRD  dilakukan  untuk mendapatkan  pola  difraksi  setiap  sampel  yang  diuji kemudian  dianalisis  sehingga  akan  diketahui  jenis senyawa  apa  saja  yang  terdapat  di  dalam  sampel. Pengujian dengan XRD ini selain untuk menemukan perbedaan  pola  difraksi  antara  natural  sodium bentonite  dengan activated bentonite  juga  untuk menelusuri  keberadaan  senyawa  CaCO 3 yang  bisa dijadikan  sebagai  bukti  adanya  proses  aktivasi dengan  menggunakan Na 2 CO 3 . Pengujian dilakukan pada rentang sudut 2  antara 10 o hingga 80 o . Sumber radiasi yang digunakan yaitu Cu Kα (λ= 1,54060 Ă), 40 kV dan 40 mA.
Pengujian lain yang dilakukan pada penelitian  ini  adalah  pengujian  titrasi.  Dalam konteks  titrasi  yang  berhubungan  dengan  reaksi asam dan basa, ada jenis titrasi yang disebut dengan titrasi  asidimetri  [15].  Aplikasi  titrasi  asidimetri salah satunya digunakan untuk menentukan konsentrasi  atau  kadar  Na 2 CO 3 (soda  abu)  dengan menggunakan  asam  HCl  yang  telah  ditentukan konsentrasinya.  Sebagai  indikator  perubahan  warna yang  digunakan  pada  titrasi  tersebut  adalah  Methyl Orange  yang  akan  menunjukkan  perubahan  warna dari  kuning  menjadi  jingga  ketika  titik  akhir  titrasi sudah tercapai [16].
Pengujian titrasi dalam penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk menelusuri keberadaan  ion  CO 3 2- sebagai  pelengkap  terhadap hasil  uji  XRD  yang  mempertegas  ada  tidaknya proses  aktivasi sebelumnya  terhadap  sampel bentonite yang diuji. Keberadaan ion CO 3 2- biasanya ditandai  oleh  munculnya  gelembung  atau  buih  pada sampel.  Metode  pengujian  titrasi  ini  mengacu kepada  metoda  penentuan  alkalinitas  Na 2 CO 3 atau penentuan  kadar  Na 2 CO 3 yang  merupakan  bagian dari  prosedur  pengujian  tepung  bentonite  [17]. Detail  prosedur  pengujian  tersebut  adalah  sebagai berikut.  Siapkan  asam  HCl  0,1N  dengan  cara menambahkan  8,6  ml  HCl  pekat  ke  dalam  1  liter aquades.  Kemudian  timbang  sebanyak  2  gram sampel lalu masukkan ke dalam wadah. Selanjutnya, larutkan dalam 500 ml aquades. Ambil 50 ml larutan sampel  tersebut  kemudian  masukkan  ke  dalam  labu Erlenmeyer dan tambahkan indicator methyl orange. Lalu larutan tersebut dititrasi dengan HCl 0,1N yang sudah disiapkan hingga mencapai perubahan warna. Untuk  menghitung  kadar  Na 2 CO 3 yang  didapatkan dari proses titrasi dapat menggunakan rumus.
%Na 2 CO 3 = V t x N HCl x BE x V 1 x 100%        (1) W x V 2
Vt  Volume titrasi N   Normalitas HCl sebenarnya BE Berat ekivalen Na 2 CO 3 V 1 Volume Na 2 CO 3 yang dibuat V 2 Volume Na 2 CO 3 yang dipipet
Metode karakterisasi lain dalam penelitian ini adalah  reaksi  identifikasi.  Reaksi  identifikasi merupakan  reaksi  kimia  yang  bertujuan  untuk mengetahui  keberadaan suatu zat (ion/gugus) dalam suatu  sampel  tertentu  [18].  Pada  analisis  kimia kualitatif ini salah satunya adalah metoda menentukan  anion-anion  tertentu  yang  terdapat  di dalam  sampel  melalui  uji  golongan  dan  uji penegasan dengan  menggunakan  beberapa pereaksi- pereaksi  tertentu  yang  disebut  dengan  pereaksi golongan dan pereaksi spesifik [19]. Di antara anion yang  dapat  diidentifikasi  dengan  cara  ini  adalah anion karbonat CO 3 2- dan hydrogen karbonat HCO 3- . Untuk  penentuan  CO 3 - dan  HCO 3 -,  bahan  dalam
keadaan aslinya ditambahkan HCl encer kalau perlu disertai  pemanasan.  Akan  terbentuk  H 2 CO 3 yang terurai  karena  pemanasan,  menghasilkan  gas  CO 2 . Selanjutnya,  dilakukan  pengujian  untuk  mengetahui keberadaan  CO 2 itu.  Contoh  reaksi  senyawa karbonat  dengan  asam  HCl  yang  menghasilkan senyawa karbonat adalah reaksi batu kapur (CaCO 3 ) dengan  HCl[20].  Pada  pengujian  reaksi  identifikasi, setiap  sampel  (bentonite  A  dan  bentonite  AC) dilarutkan dalam air aquades yang sebelumnya telah dididihkan  kemudian  disimpan  dalam  wadah tertutup  untuk  menghilangkan  kemungkinan  adanya gas CO 2 di dalamnya. Selanjutnya, sebanyak ± 2 ml dari setiap sampel diambil kemudian dimasukkan ke dalam  tabung  uji  yang  terpisah.  Ke  dalam  masing- masing tabung uji kemudian ditambahkan asam HCl. Pengamatan  dilakukan  untuk  melihat  apakah  terjadi gelembung-gelembung  gas  sebagai  hasil  reaksi antara  larutan  dengan  HCl.  Jika  terjadi  gelembung gas menandakan bahwa larutan tersebut mengandung  anion  karbonat.  Anion  karbonat  ini ketika  bereaksi  dengan  HCl  akan  menghasilkan  gas CO 2 sebagaimana  dijelaskan  melalui  persamaan reaksi berikut.
Untuk  menangkap  dan  memastikan  gas  CO 2 ini  gas  yang  timbul  dilewatkan  ke  dalam  larutan Ba(OH) 2 . Apabila gas yang lewat tersebut adalah gas CO 2 , maka akan terbentuk endapan BaCO 3 (Barium Carbonat) berwarna putih [21][22].

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Hasil pengujian SEM
Morfologi  butiran  yang  diperoleh  melalui pengujian  SEM  terhadap  masing-masing  sampel bentonit  diperlihatkan  pada  tabel  1.  Baris  pertama dan  kedua  pada  tabel  tersebut  memperlihatkan perbandingan  tingkat  kekasaran  permukaan  kedua jenis bentonit, sedangkan baris ketiga memperlihatkan  perbandingan  besar  ukuran  butir bentonit.  Ukuran  butiran  bentonit  alami  (sampel  B) lebih  besar  dibandingkan  ukuran  butiran  bentonit hasil  aktivasi  (sampel  AC).  Kemudian  permukaan butir  bentonit  alami  (natural  sodium  bentonit) tampak  lebih  kasar  daripada  permukaan  bentonit hasil  aktivasi.  Gambar  1  memperlihatkan  bahwa butiran  bentonit  alami  memiliki  relief  atau perbedaan  bagian  permukaan  tinggi  terhadap permukaan  rendah  yang  lebih  kontras  dibanding permukaan  bentonit  hasil  aktivasi.  Relief  atau perbedaan  tinggi  rendahnya  permukaan  butiran bentonit  menjadi  ukuran  untuk  menilai  tingkat kekasaran  permukaan.  Pemrosesan  yang  dialami bentonit  ketika  proses  aktivasi  bisa  menjadi penyebab perubahan morfologi butiran bentonit dari permukaan  kasar  menjadi  permukaan  yang  lebih halus.
Tabel 1 . morfologi permukaan bentonit
Bentonit A Bentonit AC (a) (b) Gambar 1 . Perbedaan morfologi kekasaran permukaan  bentonit.  (a)  Natural  Sodium  Bentonit, (b) activated Bentonit.

## 3.2. Hasil pengujian XRD
Pengambilan  data  dilakukan  pada  rentang sudut  2  antara  10 o hingga  80 o .  Grafik  hasil pengujian XRD bentonite diperlihatkan pada gambar 2 berikut.
Gambar  2 .  Hasil  XRD  natural  bentonite  dan activated bentonite
Berdasarkan  gambar  tersebut  tampak  bahwa sepertinya  tidak  ada  perbedaan  antara  pola  difraksi natural  bentonite  dengan activated bentonite.  Pola difraksi  natural  bentonite  dapat  dikatakan  terletak pada  2  yang  hampir  berhimpitan  dengan  pola difraksi activated bentonite.  Pola  difraksi  ( x-ray diffractogram )  Na  bentonit  menurut  data  JCPDS menunjukkan  bahwa  pada  2  sekitar  20 o ,  35 o ,  55 o dan    63 o adalah  senyawa  montmorrilonite.  Pada  2  sekitar  26 o adalah  senyawa  kwarsa  dan  pada  2  sekitar 28 o adalah senyawa  yang tersusun atas Al,Si dan  O[23].  Dengan  demikian,  dapat  dikatakan bahwa  natural  bentonite  (bentonite  A)  terdiri  dari senyawa montmorrilonit dan senyawa yang mengandung Al,Si dan O, sedangkan bentonite hasil aktivasi  terdiri  atas  senyawa  montmorrilonit  dan kwarsa.  Jejak  keberadaan  senyawa  CaCO 3 ternyata tidak  dapat  terdeteksi  baik  pada  jenis  natural bentonite maupun activated bentonite. Hal ini karena senyawa CaCO 3 yang ada di dalam sampel kadarnya bisa  kurang  dari  4%.  Sehingga  pengujian  melalui XRD  tidak  dapat  membedakan  karakteristik  antara natural  bentonite  dan activated bentonite  dengan baik.

## 3.3. Hasil pengujian indeks swelling
Pengujian  indeks swelling dilakukan  dengan mengacu pada standar ASTM D5890 yaitu standard test  method  for  swell  index  of  clay  mineral component of Geosynthetic clay liners.
Proses  pengujian  indeks swelling diilustrasikan dengan gambar 3.
Gambar 3 . Proses pengujian indeks swelling
Hasil  pengujian  indeks swelling ditampilkan  pada tabel 2 dan gambar 4 berikut:
Tabel 2 . Nilai indeks swelling sampel bentonite
Pengujian Ke-i Nilai swelling bentonit dalam ml Bentonit A Bentonit AC 1 35 22 2 32 17 3 30 16 4 29 15
Gambar 4 . Grafik indeks swelling sampel bentonit
Berdasarkan  data  pada  tabel  dan  grafik  di atas,  jelas  terlihat  bahwa  Na  bentonite  yang  alami memiliki  nilai  pengembangan  yang  lebih  besar dibandingkan  dengan  nilai  pengembangan  bentonite hasil  aktivasi.  Hal  tersebut  berarti  bahwa  Na bentonite  hasil  aktivasi  tidak  sepenuhnya  memiliki karakteristik  yang  sama dengan Na  bentonite alami. Bentonit  hasil  aktivasi  berasal  dari  Calcium Bentonite  (Ca-Bentonite)  yang  diaktivasi  dengan Na 2 CO 3 sehingga  terjadi  pertukaran  kation.  Indeks swelling atau  nilai  pengembangan  Ca  Bentonit sangat  rendah  jika  dibandingkan  dengan  indeks swelling Na  Bentonit  [2].  Pengembangan  pada bentonit  dapat  terjadi  akibat  adanya  pertukaran kation  pada  bentonit.  Namun  demikian,  tetap terjadinya  perbedaan  nilai  pengembangan  pada bentonit alami dengan  bentonit hasil  aktivasi adalah
karena  adanya  perbedaan  kandungan  unsur  pada kedua  bentonit  selain  unsur  Na  dan  Ca.  Proses aktivasi  memang  meningkatkan  kadar  unsur  Na (mereaksikan  Na  dan  Ca)  pada  bentonit  akan  tetapi tidak  mereaksikan  unsur  yang  lain  sehingga karakteristik  awal  bentonit  masih  dipertahankan [24].

## 3.4. Hasil pengujian titrasi
Activated sodium  bentonite  pada  awalnya adalah  calcium  bentonite  yang  diaktivasi  dengan menggunakan  senyawa  sodiumcarbonate  (Na 2 CO 3 ) serta pemanasan pada suhu 450 o C – 600 o C.
Akibat  dari  calcium  bentonite  yang  aktivasi  dengan bahan  Na 2 CO 3 untuk  menjadi activated sodium bentonite akan terjadi reaksi sebagai berikut:
Ca bentonite + Na 2 CO 3  Na bentonit (activated) + CaCO 3
Metode  titrasi  didasarkan  pada  hipotesa bahwa  senyawa  CaCO 3 yang  terdapat  di  dalam bentonite aktivasi akan terurai dan menghasilkan ion CO 3 2- apabila  dilarutkan  dalam  larutan  HCl  dalam aquades.
Metode ini diadopsi dari metoda titrasi untuk menentukan  kadar  Na 2 CO 3 menggunakan  titran asam  HCl  dan  indicator  Methyl  orange  sehingga terjadi  perubahan  warna.  Perubahan  warna  larutan sampel  bentonit  pada  proses  pengujian  titrasi diperlihatkan  pada  gambar  5  berikut.  Gambar sebelah  kiri  menunjukkan  larutan  sampel  sebelum dititrasi  (warna  larutan  kuning),  sedangkan  gambar sebelah  kanan  menunjukkan  larutan  sampel  setelah titik  akhir  titrasi  tercapai  (terjadi  perubahan  warna dari kuning menjadi jingga kemerahan).
(a) (b)
Gambar  5 .  Perubahan  warna  larutan  sampel bentonit  (a)  natural  bentonit  dan  (b) activated bentonit  pada  pengujian  titrasi  menggunakan  asam HCL dan indikator methylorange.
Kadar  Na 2 CO 3 berbanding  lurus  dengan volume asam HCl yang terpakai dalam proses titrasi sebagaimana terlihat pada rumus (1) di atas.
Proses  pengujian  titrasi  diulang  sebanyak  tiga  kali untuk  masing-masing  sampel  bentonit.  Hasil pengujian  menunjukkan  bahwa  volume  asam  HCl yang  terpakai  untuk  mentitrasi  natural  bentonit adalah  0,5  –  1  ml,  sedangkan  volume  asam  yang terpakai untuk mentitrasi activated bentonit adalah 2 –  10  ml.  Berdasarkan  rumus  perhitungan  kadar Na 2 CO 3 di  atas  jelas  bahwa  kadar  ion  CO 3 2- pada sampel activated bentonit  lebih  banyak  dari  pada natural  bentonit.  Hal  ini  bisa  terjadi  karena  proses aktivasi  Ca  bentonit  oleh  Na 2 CO 3 untuk  menjadi activated bentonit  menyisakan  ion  CO 3 2- yang apabila  bereaksi  dengan  unsur  Ca  berubah  menjadi senyawa CaCO 3 .

## 3.5. Hasil uji reaksi identifikasi
Pengujian reaksi identifikasi untuk mendeteksi  keberadaan  anion  CO 3 2- ini  dilakukan mengikuti prosedur sebagaimana yang telah dijelaskan pada metodologi penelitian. Dokumentasi hasil  pengamatan  terhadap  sampel  yang  telah  diuji ditunjukkan pada gambar berikut ini.
Gambar  6 .  hasil  reaksi  identifikasi  menggunakan HCl dan Ba(OH) 2 . . Bentonite alami (atas) , bentonite hasil aktivasi (bawah)
Pada  gambar  6  di  atas,  tampak  adanya perbedaan  pada  hasil  percobaan  reaksi  identifikasi antara  bentonite  alami  dengan  bentonite  hasil aktivasi.  Gambar  sebelah  atas  (bentonite  alami) memperlihatkan  bahwa  setelah  reaksi  warna  larutan menjadi  putih  dengan  warna  cairan  yang  bening  di atasnya.  Sedangkan  pada  gambar  di  sebelah  bawah (bentonite  hasil  aktivasi)  memperlihatkan  gumpalan berwarna  kuning  kecoklatan  melayang  di  dalam cairan.  Selama pengamatan terjadi gelembung pada
sampel  bentonite  tipe  AC  ketika  ditambahkan  asam HCl  sedangkan  pada  sampel  bentonite  tipe  A  tidak muncul  gelembung  seperti  diperlihatkan  pada gambar 7. Jumlah gelembung yang muncul memang tidak terlalu banyak atau signifikan. Hal ini mungkin karena  jumlah  anion  CO 3 2- yang  terdapat  pada sampel jumlahnya sangat sedikit.
Kendati  demikian  keberadaan  gelembung yang  sedikit  ini  cukup  untuk  dijadian  sebagai pembeda. Pada  sampel  bentonite tipe  AC ( activated bentonite)  juga  terjadi  pergerakan  gumpalan  dari bawah  menuju  ke  atas.  Setelah  diamati  lebih seksama  ternyata  pergerakan  gumpalan  tersebut diiringi/disertai adanya gelembung-gelembung halus yang  diduga  merupakan  gas  CO 2 yang  belum bereaksi  seluruhnya  dengan  Ba(OH) 2 seperti diperlihatkan pada gambar 8. Fenomena serupa tidak dijumpai  pada  sampel  (a)  yang  merupakan  sampel bentonite alami (natural bentonite).
Gambar 7 . Pengamatan gelembung gas pada sampel uji  bentonite  alami  (atas),  bentonite  hasil  aktivasi (bawah)
Gambar  8 .  kemunculan  gelembung  halus  (terang) yang  menyertai  pergerakan  gumpalan  pada  sampel bentonite hasil aktivasi (tipe AC).

## 4. Kesimpulan
Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan  ini didapatkan  beberapa  data  karakteristik  yang  dapat membedakan antara bentonite alami dengan bentonite  hasil  aktivasi.  Bentonite  alami  memiliki permukaan  butiran  yang  relatif  lebih  kasar dibandingkan  bentonite  hasil  aktivasi,  indeks swelling bentonite  alami  berkisar  antara  29-35  ml yang  mana  nilai  tersebut  lebih  besar  dari  indeks swelling bentonite hasil aktivasi yang berkisar antara 15-22  ml.  Hasil  uji  titrasi  memberikan  fakta  bahwa di  dalam  bentonite  hasil  aktivasi  menunjukkan indikasi  adanya  anion  karbonat  CO 3 2- yang  relatif lebih  banyak.  Kemunculan  gelembung  gas  pada pengujian reaksi  identifikasi sampel  bentonite alami makin  memperkuat  fakta  bahwa  di  dalam  sampel tersebut  mengandung  ion  karbonat  yang  terjadi sebagai  produk  sampingan  dari  reaksi  aktivasi. Namun,  kadar  ion  karbonat  tersebut  sangat  rendah sehingga tidak dapat terdeteksi oleh XRD.

## Referensi
[1] H.  H.  Murray, Applied  Clay  Mineralogy. Occurrences,  processing  and  application  of kaolins, bentonite, palygorskitesepiolite, and common clays , vol. 55, no. 6. 2007. [2] J. Moreno and R. Peinado, Eds., Enological Chemistry,  Chapter  19  “Wine  Colloids.”
Elsevier, 2012. [3] Syuhada,  R.  Wijaya,  Jayatin,  and  S.
Rohman,  “Modifikasi  Bentonit  (Clay) Menjadi  Organoclay  dengan  Penambahan Surfaktan,” J.  Nano  Saintek ,  vol.  2,  no.  1, pp. 48–51, 2009. [4] Anonim, “PENTINGNYA BENTONITE -
Indonesia Bentonite.”
http://indonesiabentonite.blogspot.com/2013 /10/pentingnya-bentonite.html. [Diakses: 08 November 2019]. [5] I. Bindernagel, Formstoffe und
Formverfahren  in  der  Giessereitechnik . Düsseldorf: Giesserei-Verlag, 1983. [6] Anonim,  “Bentonit  -  Wikipedia  bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas.” https://id.wikipedia.org/wiki/Bentonit. [Diakses:  03 Desember 2019]. [7] S.  K.  Saleh  and  M.  A.  Mahasneh, “Activation  of  Jordanian  Ore  Bentonite  by Sodium  Carbonates,” J.  Miner.  Mater. Charact. Eng. , vol. 03, no. 06, pp. 477–487, 2015.
[8] J.  D.  Lopezgonzalez  and  V.  R.  Deitz, “Surface  changes  in  an  original  and activated  bentonite,” J.  Res.  Natl.  Bur. Stand. (1934). , vol. 48, no. 4, p. 325, 1952.
[9] A. Rahman, Y. Arryanto, A. L. Juwono, and

## S.  Roseno,  “Sintesis  dan  Karakterisasi Organolempung  dari  Bentonit  Indonesia,”
Spektra  J.  Fis.  dan  Apl. ,  vol.  16,  no.  1,  pp. 42–47, 2015.
[10] Buchari  and  M.  Harsini,  “Karakterisasi bentonit Pacitan,” Jkti , vol. 6, no. 1, pp. 43– 48, 1996.
[11] S.  L.  Abdullahi  and  A.  A.  Audu, “Comparative analysis on chemical composition  of  bentonite  clays  obtained from  Ashaka  and  tango  deposits  in  Gombe State, Nigeria,” ChemSearch J. , vol. 8, no. 2, pp. 35-40–40, 2017.
[12] S.  K.  Sharma,  D.S.  Verma,  L.U.  Khan,  S. Kumar,  and  S.B.  Khan, Handbook  of Materials  Characterization .  Springer,  1st edition.2018, 2018.
[13] H. Exner and S. Weinbruch, ASM
Handbook: Metallography and Microstructures  2004 ,  9th  ed.,  vol.  9.  ASM
International, 2004.
[14] ASTM  D5890  -  02,  “Standard  Test  Method for Swell Index of Clay Mineral Component of Geosynthetic Clay  Liners,” vol. 11, p. 3, 2002.
[15] R.  T.  Padmaningrum,  “Titrasi  Asidimetri,” J. Kim. , no. November 2007, pp. 1–7, 2012.
[16] A. Sutono and M. Makhbub., “PRAKTIKUM_KIMIA_ANALITIK.” .
[17] Unknown,  “TESTING  PROCEDURE  OF BENTONITE POWDER Followed by
majority  Coimbatore  foundries.”  Foundry
Gate.
[18] W. R. Amalia, “Analisis Anion.” Universitas Muslim Indonesia, Makassar. 2015
https://www.academia.edu/19171098/analisi s_anion [diakses : 15 November 2019]
[19] G.  Svehla, Buku  Teks  Analisis  Anorganik Kualitatif  Makro  dan  Semimikro ,  5th  ed.
Media Pusaka, 1990.
[20] WikiHow,  “3  Cara  untuk  Menguji  CO2  - wikiHow.”
https://id.wikihow.com/Menguji-CO2.
[Diakses: 08 November 2019].
[21] Novie, “Penentuan CO2 dengan Ba(OH)2 – Kimia Lingkungan.” https://environmentalchemistry.wordpress.co m/2013/01/14/penentuan-karbondioksida- co2-dengan-baoh2/. [Diakses: 15 November 2019].
[22] P. Michal, “Chemical Equation „Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O.‟” https://chemequations.com/en/?s=Ba%28OH
%292+%2B+CO2+%3D+BaCO3+%2B+H2
O. [Diakses : 05 Desember 2019].
[23] E. Manríquez Reza et al. , “Organobentonites with  crystalline  layer  separation  used  for adsorption in water treatment,” Handb. Res. Divers.  Appl.  Nanotechnol.  Biomed.  Chem. Eng. , no. June 2016, pp. 496–517, 2014.
[24] K.  P.  von  Maubeuge,  “Investigation  of bentonite requirements for geosynthetic clay barriers,” Int. Symp. Clay Geosynth.
Barriers , pp. 155–164, 2002.